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Werkstoff- und Materialwissenschaften

Aufbauend auf Grundkenntnissen in Physik, Chemie und Mathematik werden in diesem Studienfeld Werkstoffe und Materialien analysiert und weiterentwickelt. Die Weiterentwicklung verfolgt immer ein bestimmtes Ziel, z. B. das Material langlebiger oder recycelbar zu machen oder effizienter nutzen zu können. Dazu werden auch Produktionsverfahren und Technologien neu entwickelt, um Werkstoffe entsprechend der gewachsenen Ansprüche herzustellen und zu verarbeiten.

Daran wird im Studienfeld Werkstoff- und Materialwissenschaften geforscht:

  • Smart Materials: Das sind intelligente Werkstoffe, die selbstständig auf Ihre Umgebung reagieren. Sie reagieren auf Temperatur oder mechanische Belastung und können zum Beispiel bei Stoßdämpfern im Automobilbereich oder in Fensterscheiben eingesetzt werden, die je nach Sonneneinstrahlung ihre Transparenz verändern.
  • Supraleiter: Das sind Materialien, die in stark gekühltem Zustand ihr eigenes Magnetfeld „verlieren“. Dadurch können sie über Schienen schweben, in denen sich Magnete befinden. Diese Art der Fortbewegung ist energieeffizient und wartungsarm und könnte zukünftig im Transport von Gütern oder Aufzügen zum Einsatz kommen. Bis es so weit ist, wird es allerdings noch dauern.

Wo kann man nach einem Studium im Bereich Werkstoff- und Materialwissenschaften arbeiten?

Absolventinnen und Absolventen der Werkstoff- und Materialwissenschaften werden in der industriellen Forschung und Entwicklung, in der Fertigung, im Qualitätswesen, im technischen Vertrieb sowie im Öffentlichen Dienst eingesetzt. Beschäftigungen bieten sich, z.T. abhängig vom Werkstoff, in allen Industriebereichen an. Beispiele für relevante Branchen sind:

  • Verkehrstechnik, Automobilbau, Bahn, Luft- und Raumfahrttechnik
  • Maschinenbau
  • Chemische Industrie
  • Umwelttechnik
  • Energietechnik
  • Mikroelektronik
  • Nachrichtentechnik
  • Optische Industrie
  • Medizintechnik
  • Denkmalpflege

Das kennst du:

  • Tetrapack: Milch oder Saft wird zum Großteil in Tetrapacks angeboten. Der Verbundstoff aus Karton, Polyethylenund Aluminium ist leicht, gut stapelbar und wasserdicht. Allerdings kann das Verpackungsmaterial relativ schwer wieder in seine Einzelteile zerlegt werden und ist deshalb schwer recycelbar.
  • Babywindeln: Eine Einwegwindel besteht in der Regel aus zwei Schichten. Die äußere Hülle ist aus Kunststoff, damit keine Flüssigkeit nicht herauslaufen kann. Im Inneren der Windel befindet sich ein Hydrogel. Dieses Hydrogel ist ein von Materialwissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern entwickelter Superabsorber, der sehr viel Flüssigkeit aufnehmen kann.

Wusstest du schon?

  • Viskose wird aus 100 % Holz hergestellt. Aufgrund der starken chemischen Bearbeitung der Holzfasern ist die Herstellung jedoch nicht sehr umweltfreundlich. Die Faser Lyocell besteht auch aus 100 % Holz, verbraucht aber durch einen verbesserten Herstellungsprozess erheblich geringere Mengen an chemischen Stoffen und ist somit umwelt- und ressourcenfreundlicher.
  • Keramikfasern sind im Vergleich zu metallischen Werkstoffen sehr leicht und auch bei hohen Temperaturen stabil. Deshalb werden in der Raumfahrttechnik solche Materialien als Hitzeschutz verwendet, um die Raumfahrkapseln beim Wiedereintritt in die Atmosphäre vor den extremen Temperaturen zu schützen.

Hochschularten

Das Studienfach Werkstoff- und Materialwissenschaften wird an folgenden Hochschularten angeboten:

  • Universität
  • Duale Hochschule
  • Hochschule für angewandte Wissenschaften

Beschäftigungsmöglichkeit

Je nach Spezialisierung auf einen bestimmten Werkstoff wie etwa Papier, Metall oder Kunststoff, arbeiten Werkstoffingenieure/-innen in der Entwicklung und Forschung der Industrie. Aber auch bei Patentanwälten oder in Verlagen können sie ihr Fachwissen anwenden.

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